天氣對港口作業的影響模型(二)

2021-08-15 11:43:03 字數 3976 閱讀 7994

二、資料來源:

資料形式:

2023年~至今

日期,最高氣溫,最低氣溫,天氣,風力風向,空氣質素指數

示例資料(廣州)

三、模型方法

模型輸入:

模型輸出:

模型流程圖

本模型分為兩個步驟:1)模糊評定,計算天氣因素對港口作業影響程度。通過計算模糊評價矩陣r來獲取不同程度所佔的比例值,比例值最大的代表該天氣對港口的影響程度。2)量化評估,對天氣對作業的影響程度進行量化,也對步驟1)中模型結果進行調整,保證整個模型的精度和魯棒性。

a31,a32為二級指標的比例值,其值分別為0.4,0.6(見表2);r31,r32風別為高溫和低溫對應隸屬度一維矩陣。

結合資料和2016~2023年天津、廣州、連雲港、上海天氣測試得到的各天氣的隸屬度見下表:

表1 天氣因素隸屬度

影響程度

風險因素

沒有影響

有影響影響嚴重

停止作業

風0-3級

0.30.25

0.25

0.23~5級

0.15

0.60.25

06~7級

00.25

0.60.15

8級以上

00.05

0.25

0.7降雨

小雨0~10mm

0.30.25

0.25

0.2中雨10~25

0.10.75

0.15

0大雨25~50

00.05

0.70

0.25

暴雨50以上00

0.10.9

空氣指數

<80

0.30.25

0.25

0.280~100

0.15

0.75

0.10

100~150

00.1

0.75

0.15

>15000

0.10.9雷無雷

0.30.25

0.25

0.2黃色預警

0.20.6

0.20

橙色預警

00.3

0.60.1

紅色預警

00.1

0.20.7

溫度35℃以下

0.30.25

0.25

0.235℃~38℃

0.25

0.40.25

0.139℃以上

0.05

0.45

0.40.1

-10℃(以上)

0.30.25

0.25

0.2-10℃以下

0.25

0.40.2

0.15

表2 作業影響評價影響指標權重表

一級指標

權重二級指標

權重能見度因素

0.45

霧0.5

霾0.5

風、雨、雷因素

0.45

風0.45

雨0.45

雷0.1

溫度0.1

高溫0.4

海冰0.6

2.量化評估:

通過計算天氣影響指數,獲取天氣對港口作業影響的量化值,通過不同的量化等級,來對模糊模型進行糾正,提高整個模型的精確度。

表3 量化評估糾正表

模糊綜合評價影響程度

pwi(pwi係數越大影響越重)

調整為天氣對

港口影響

無影響0~10

稍有影響

<10無影響

稍有影響

10~30

稍有影響

>30嚴重影響

嚴重影響

<20稍有影響

嚴重影響

20~40

嚴重影響

>40停止作業

停止作業

<30嚴重影響

停止作業

≥30港口作業天氣量化評估:

pwi =w + r + m + f + h + t

w,r,m,f,h,t分別為:風,雨,雷,霧,霾,溫度。

表4 天氣影響指數等級表

等級影響程度

天氣指數pwi

一無影響

0~10

二有一定影響

10~20

三影響比較嚴重

20~30

四影響非常嚴重

30~40

五停止作業

≥40表5風因素影響等級表

等級風級

天氣指數w

一0~30二

3~55

三5~710四

7~820

五9以上

40表6 降雨因素影響等級表

等級降雨量mm

天氣指數r

一0~100二

10~255三

25~5010四

50~10015五

100~25025六

250以上

50表7 雷暴因素影響等級表

等級雷暴

天氣指數m一無雷

0二有雷5

三藍色預警15四

橙色預警25五

紅色預警

40表8 空氣指數因素影響等級表

等級空氣指數

天氣指數f

一<800二

80~1005三

100~15015四

150~20025五

200~30040六

300以上

60表9溫度因素影響等級表

等級溫度℃

天氣指數t

一0~300二

30~35/0~-55三

35~37/-5~-1010四

37~39/ -10~-2015五

39以上或-20以下

20四、驗證示例

模型運算示例:

1.天氣資料為:

2016-03-21星期一   22℃   18℃   大到暴雨   東風3-4級   46優

2.資料解析:最高氣溫22℃,最低氣溫18℃

最大降雨量:100mm

最大風力:3~4

空氣指數:46

3.在天氣因素隸屬度錶中尋找對應的評價矩陣

1)空氣指數對應矩陣r1:

r1=[0.3,0.25,0.25,0.2]

2)風雨雷對應矩陣r2:

風:r21=[0.15,0.6,0.25,0];

雨:r22=[0,0,0.1,0.9];

雷:r23=[0.3,0.25,0.25,0.2];

評定確定:

r中數值依次代表評價集各個元素的比例值

比例值最大對應當前天氣的評級

本例中:0.208875代表無影響;0.27025代表稍有影響;

0.219625代表影響嚴重;0.30125代表停止作業

則本天氣情況下給出的影響評價為:停止作業

5)量化評估:

pwi = w + r+ m + f + h + t;

w,r,m,f,h,t分別為:風,雨,雷,霧,霾,溫度影響指數。

本例:w= 5;r=25;m =0;f=0;h=0;t=0;

計算pwi=30;

因為pwi≥30,所以該結果可以接受!

損失函式對模型訓練結果的影響

import tensorflow as tf from numpy.random import randomstate batch size 8 定義兩個佔位符,表示輸入的x 與 正確的y x tf.placeholder tf.float32,shape none 2 name x input ...

3模型大小 混合精度對模型訓練和推理的影響

計算機使用0 1來標識資訊,每個0或每個1代表乙個bit。資訊一般會以下面的三種形式表示 1 字串 字串的最小單元是char,每個char佔8個bit,也就是1個byte。比如字串 abc 這三個字元組成的串占用的儲存空間 儲存空間 1x3 3 bytes 24 bits 2 整數整數包括int4 ...

CSS重點總結(二) 定位,浮動對元素的影響

定位 相對於誰定位的 是否脫離文件流 是否改變元素型別 用途相對定位 相對於自己來定位的 半脫離文件流 不改變元素型別 一般給絕對定位當父級 絕對定位 相對定位父級來說的,定位父級就是這個元素的父級裡面要有定位 position 什麼position都可以 如果沒有定位父級那就相對於body來進行定...